電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

宋欣桐　范鑫鑫

摘要：繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全體系中是非常重要的環(huán)節(jié)，同時也是保障電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)內(nèi)容，對我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展歷史進(jìn)行分析，可以總結(jié)出隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展相應(yīng)的對繼電保護(hù)技術(shù)也不斷的提出新的要求，如今繼電保護(hù)的工作量與技術(shù)難度已經(jīng)呈現(xiàn)日趨復(fù)雜的狀態(tài)。本文主要根據(jù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并且就其未來發(fā)展趨勢做出探究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

0 引言

面對經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度日漸加快的現(xiàn)狀，對于電力能源的需求也日趨加大，所以電力工程面臨著負(fù)荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此提高電力系統(tǒng)的安全性是當(dāng)前要考慮的重點內(nèi)容，所以繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用顯得尤為重要。繼電保護(hù)技術(shù)在保障電力系統(tǒng)安全性的同時還能夠使故障發(fā)生的概率降低，從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，尤其是近年來隨著單片機技術(shù)以及計算機技術(shù)等不斷發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也日趨成熟。筆者結(jié)合自身的實際經(jīng)驗針對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，再對未來發(fā)展做出探討。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機電式繼電保護(hù)階段

在建國之后我國在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面進(jìn)行了深入的探究，用了將近十年的時間就達(dá)到了發(fā)達(dá)國家大半個世紀(jì)的研究水平，經(jīng)歷了繼電保護(hù)設(shè)計與學(xué)科從無到有的過程。比較重要的時間段是20世紀(jì)50年代時，我國的工程技術(shù)人員通過自己的刻苦鉆研以及借鑒國外先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)，形成了符合我國自身發(fā)展的繼電保護(hù)理論，并且總結(jié)了十分豐富的繼電保護(hù)經(jīng)驗，到那時為止已經(jīng)建立了既有深厚的理論支撐又有豐富經(jīng)驗的繼電保護(hù)技術(shù)隊伍，為日后國內(nèi)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。到20實際60年代時，我國已經(jīng)具備完整的繼電保護(hù)研究、設(shè)計以及教學(xué)等多方面的體系，迎來了繼電保護(hù)的繁榮時代。

1.2 晶體管式繼電保護(hù)階段

晶體管繼電保護(hù)的正式開始研究在上個世紀(jì)50年代末期，晶體管大量應(yīng)用于繼電保護(hù)是在20世紀(jì)60代到80年之間，晶體管式繼電保護(hù)得到了蓬勃的發(fā)展。標(biāo)志性的事件是葛洲壩500kv線路應(yīng)用的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)技術(shù)，這種技術(shù)是由天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合理研究的，該項技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著我國告別了500kv線路完全依靠國外進(jìn)口的狀態(tài)。

1.3 集成電路式繼電保護(hù)階段

隨著上個世紀(jì)70年代基于集成運算放大器的集成電路研究起步，到200世紀(jì)80年代時我國的集成電路繼電保護(hù)就已經(jīng)形成了完整的體系，晶體管式的繼電保護(hù)也逐漸被取代，這一階段屬于集成電路保護(hù)的時代。

1.4 計算機式繼電保護(hù)階段

伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，在上個世紀(jì)70年代計算機技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于繼電保護(hù)方面，許多高等院校以及研究院都很重視計算機技術(shù)在繼電保護(hù)方面的應(yīng)用，并且都研制出了不同原理與樣式的微機保護(hù)裝置。華北電力學(xué)院在1984年研制的輸電線路微機保護(hù)裝置在系統(tǒng)中獲得了大范圍的應(yīng)用，為計算機式繼電保護(hù)的發(fā)展揭開了新的篇章。到目前為止，微機線路的設(shè)備呈現(xiàn)原理多樣化與機型多樣化的趨勢，它們各具特色，如今我國繼電保護(hù)已經(jīng)變?yōu)橛嬎銠C保護(hù)時代。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢

2.1 智能化發(fā)展

隨著計算機技術(shù)的突飛猛進(jìn)以及計算機技術(shù)在繼電保護(hù)系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用的逐漸擴展，尤其是近年來許多新型的控制原理與方法不斷被應(yīng)用到計算機繼電保護(hù)中來，類似于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及專家理論等人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，尤其推動了繼電保護(hù)的研究向更高層次的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)的發(fā)展為繼電保護(hù)注入了新的元素，將多種人工智能技術(shù)結(jié)合，可以提高繼電保護(hù)的可靠性，同時也為今后的繼電保護(hù)發(fā)展指出了一個新方向。如今計算機以及通信等各種技術(shù)的快速發(fā)展也推動了繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步，可以預(yù)見出人工智能技術(shù)必將會廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)領(lǐng)域之中，將常規(guī)方法難以解決的問題變得簡單化。

2.2 計算機化發(fā)展

計算機硬件的性能可以根據(jù)摩爾定律算出，即芯片的集成度每隔18-24個月便會翻一番，因此硬件性能是成倍增加的，而當(dāng)前的芯片的價格也是逐漸降低的。另外，單片化以及功能的不斷強大是當(dāng)前微處理機的主要發(fā)展趨勢，所以一方面片內(nèi)的硬件資源得到了大幅度的擴充，另一方面，單片機與DSP芯片二者在技術(shù)上也得到了融合，所以在運算能力上得到了顯著的提高。在實際的使用過程中計算機保護(hù)的正確率也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它模式，如今繼電保護(hù)裝置的計算機化已經(jīng)成為了不可改變的趨勢。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

通過計算機網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)線路保護(hù)、變壓器保護(hù)等多方面功能，另外，與其它保護(hù)方式相比網(wǎng)絡(luò)保護(hù)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，另外，在母線的保護(hù)方面，由于分站保護(hù)系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量，所以相比之下實現(xiàn)起來也更為容易。作為一種新的繼電保護(hù)形式，網(wǎng)絡(luò)式的繼電保護(hù)是計算機保護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，該模式的保護(hù)技術(shù)以通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，主要針對省級或者市級主干網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而言。

3 結(jié)語：

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開電力系統(tǒng)的支持，面對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速進(jìn)行對于電力系統(tǒng)來說也提出了更高的要求，因此電力系統(tǒng)的安全性必須要得到有效的保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)共經(jīng)歷了機電式保護(hù)、晶體管式保護(hù)、集成電路式保護(hù)以及計算機式保護(hù)四個階段，針對這四個階段的分析對繼電保護(hù)為了的發(fā)展趨勢做出探究，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)未來將會向著智能化、計算機化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，面對這一形式，對于繼電保護(hù)工作者來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)：

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